[发明专利]一种三元材料、及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种三元材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将含有锂源与三元材料前驱体的混合材料进行一次烧结，得到半成品，所述混合材料中锂元素与三元材料前驱体中金属元素的总摩尔量之比为1.01～1.2；

(2)将所述半成品与纳米级三元材料前驱体混合，在氧气气氛下进行二次烧结，得到三元材料。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述半成品与纳米级三元材料前驱体混合的过程包括：将所述半成品进行粉碎，然后测量所述半成品中各金属元素含量，将锂元素的摩尔量记为a，三元材料前驱体和纳米级三元材料前驱体中金属元素的总摩尔量记为b，根据所述a与b的比值，将所述半成品与纳米级三元材料前驱体混合；

优选地，所述a与b的比值为0.9～1.1:1，优选为1:1。

3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述三元材料前驱体的化学式为Ni_1-x-yCo_xM_y(OH)₂，所述M包括Mn和/或Al，其中，0x1，0y1；

优选地，步骤(1)所述三元材料前驱体中，Ni的摩尔量与总金属摩尔量之比为c，所述0.6≤c1；

优选地，步骤(1)所述三元材料前驱体的粒径D50为1～30μm，优选为8～12μm；

优选地，步骤(1)所述混合材料中锂元素与三元材料前驱体中金属元素的总摩尔比为1.01～1.2:1，优选为1.01～1.1:1；

优选地，步骤(1)所述锂源包括碳酸锂和/或氢氧化锂；

优选地，步骤(1)所述混合材料的制备过程包括：将锂源与三元材料前驱体进行预混合，然后进行高速混合，得到混合材料；

优选地，所述预混合的转速为80～120r/min；

优选地，所述预混合的时间为5～15min；

优选地，所述高速混合的转速为200～1000r/min；

优选地，所述高速混合的时间为55～65min。

4.如权利要求1-3之一所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述一次烧结的温度为600～900℃；

优选地，步骤(1)所述一次烧结的时间为5～15h；

优选地，步骤(1)在通入氧气氛围保护下进行烧结，通入氧气纯度大于99％。

5.如权利要求1-4之一所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述纳米级三元材料前驱体与步骤(1)所述三元材料前驱体的组成相同或不同，优选为组成相同；

优选地，步骤(2)所述纳米级三元材料前驱体的粒径D50为0.1～100nm，优选为5～50nm。

6.如权利要求1-5之一所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述二次烧结的时间为5～12h；

优选地，步骤(2)在通入氧气氛围保护下进行二次烧结，通入氧气纯度大于99％；

优选地，步骤(2)所述二次烧结的过程中控制二氧化碳浓度20ppm；

优选地，步骤(2)所述二次烧结的温度为600～900℃。